KR20130076210A

KR20130076210A - 커피 원두 전체를 활용한 초미세 입자 커피 액상 분말 제조 방법 및 그를 이용한 제품

Info

Publication number: KR20130076210A
Application number: KR1020110144711A
Authority: KR
Inventors: 신언무; 정은실
Original assignee: 넥스트바이오(주)
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-08

Abstract

본 발명은 볶은 커피원두 전체를 활용하여 원두커피향의 풍미가 뛰어난 초미세 입자의 액상 커피 원두 분말을 제조하는 방법 및 그를 이용한 제품에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배전(로스팅) 공정이 끝난 커피원두를 맷돌 타입의 밀폐형 디스크 분쇄기로 분쇄 온도를 상온 이하(바람직하게는 15℃ 이하)의 저온을 유지하면서 1차 분쇄하여 분말화한 직후, 분쇄된 커피원두 분말을 차가운 물에 침지시켜 충분히 물을 흡수한 상태로 만든 다음, 맷돌 타입의 디스크 분쇄기 또는 가압방식의 고속회전 카터(믹서)기 또는 비드밀 등을 이용하여 상온 이하 (바람직하게는 15℃ 이하)의 저온을 유지하면서 2차로 습식 분쇄하여 초미세 입자 의 커피원두 액상 분말(페이스트)을 제조하는 방법에 관한 것이며, 이러한 방법으로 만들어진 초미세 커피원두 액상분말은 원두커피향의 풍미가 탁월 하고 안정성이 높아, 제과, 제빵, 유제품 등의 원료 소재로 이용할 수 있을 뿐 아니라 기호성이 우수한 원두커피 음료를 만들 수 있다.

Description

커피 원두 전체를 활용한 초미세 입자 커피 액상 분말 제조 방법 및 그를 이용한 제품{Method of producing coffee paste with ultramicro particles using whole coffee bean and product using the same}

종래의 커피 향이 풍부한 원두커피는 로스팅한 커피원두를 조분쇄 또는 미세분쇄 하여 여과기 또는 추출기 등을 이용하여 뜨거운 물 (드립 커피) 또는 고온 고압수로 추출(에스프레소) 하여 만들어 먹고 있으나, 열수추출에 의해 수용화되는 추출물은 커피원두의 일부분으로, 많은 양의 원두커피의 향과 영양성분은 그대로 추출박에 남긴 상태로 버려지게 된다.

또한, 기존의 인스탄트 커피, 커피음료, 제과, 제빵, 빙과류, 유제품에 이용되는 커피원료는 대부분 원두커피를 열수로 추출한 커피추출물을 사용 있으며 이러한 커피추출물은 추출, 농축 및 건조를 포함하는 상업적인 공정 으로부터 만들어지는데 제조 공정상에서 커피향의 대부분은 유실되므로, 이를 극복하기 위하여 제조공정 상에서 유실되는 커피향을 포집 회수하여 건조 전 농축된 커피추출물 또는 커피분말에 재배합시키고 있으나, 풍부한 커피향을 함유시키는 데에는 많은 한계가 있을 뿐 아니라, 제조공정이 복잡하고, 식이섬유, 단백질, 다당체 등 많은 영양성분이 들어있는 추출박 을 활용하지 못하는 문제점이 있다.

이 분야의 선행기술을 살펴보면 대한민국 등록특허(등록번호:10-1061557) "기호성이 우수한 원두커피 제조방법 및 그 제품"은 분말입자가 상이한 2종 이상의 원두분말 및 여러 종류의 분말입자를 혼합하고 90~95℃의 열수에 10~15분간 추출하여 소비자 기호에 적합한 원두커피를 선택할 수 있는 다양한 맛을 갖는 원두커피 제조방법을 제공하고 있으며,

대한민국 등록특허 제10-0541717호의 "냉수용 원두커피 제조방법"은 커피 원두의 초기투입온도와 배출온도를 높혀 배전하여 강한 열에 의해 원두의 섬유질과 세포막이 파괴되어 냉수에서도 가용성 성분이 빠른시간 내에 추출되게 하였고, 로스팅한 커피원두를 냉각 및 숙성공정을 거쳐 분쇄한 후 인스턴트커피와 혼합하여 티백형태로 포장하여 냉수에도 잘 우러날 수 있는 제품 제조방법을 제공하고 있다.

또한, 등록특허 제10-0107819호의 "풍미가 향상된 분말형태의 수용성 인스탄트 커피의 제조방법"은 추출액에 함유된 오일을 원심분리단계에서 분리하여 이를 수용성 커피분말에 재도입하는 것을 특징으로하는 제조방법 을 제공하고 있으며,

등록특허 제10-0684775호의 "커피향 회수방법 및 향 생성물"은 추출공정에서 향 성분을 휘발시켜 응축시킨 후 농축된 추출물에 향 성분을 첨가하는 방법을 제공하고 있으나,

상기 열거된 선행기술들은 대부분 추출법을 사용한 것으로, 본 발명에서 목적하고자 하는 효과를 얻기 어렵다.

본 발명은 상기 선행기술과는 전혀 다른 방법으로 원두커피로부터 일부분의 가용물을 추출 농축하는 것이 아니라, 커피원두 전체를 가용할 수 있도록 고안된 방법이며, 추출물과 달리 배전된 커피원두로부터 커피향의 손실을 최소화하고, 커피향을 안정화시킨 초미세 액상분말로서 커피향 및 수용성 물질 뿐만 아니라 커피원두가 가지고 있는 식이섬유, 단백질, 다당체 등 모든 유용한 성분을 이용한다는 특징이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고, 상기의 필요성에 의하여 도출된 것으로서 발명의 목적은 원두커피향이 풍부하고, 장기간 보관하여도 커피 향이 변질 되지 않고 안정성을 유지하는 초미세 입도의 액상 커피 분말을 제조하되, 커피원두의 수용화 물질 등 일부분만을 선택적으로 사용하지 않고 커피원두 전체를 가용화 할 수 있도록 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의하여 제조된 제품을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 a)커피 원두를 선별하여 로스팅하는 단계;b) 상기 로스팅된 커피 원두를 냉각한 후 분말형태로 분쇄하는 단계;c)상기 분쇄된 커피 원두 분말을 물에 침지시켜 혼합하여 페이스트를 만드는 단계;및 d) 상기 커피 원두 페이스트를 분쇄기 또는 믹서기를 이용하여 습식 분쇄하는 단계를 포함하는 커피향의 풍미가 보존되는 초미세 입자의 커피 원두 페이스트를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 d) 단계의 습식 분쇄는 복수 회 수행되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 방법은 d) 단계 후에 얻어진 커피 원두 페이스트를 여과하는 단계를 더욱 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 b)단계는 로스팅된 커피 원두를 냉각하여 15℃ 이하에서 분쇄하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 c)단계는 b) 단계에서 얻어진 분쇄된 커피 원두 분말을 15℃ 이하의 물에 침지시켜 혼합하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 d)단계는 상온 이하에서 수행되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

또 본 발명은 상기 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 초미세 입자의 커피 원두 페이스트를 제공한다.

또 본 발명은 상기 커피 원두 페이스트를 포함하는 식품을 제공한다.

또 본 발명은 상기 본 발명의 커피 원두 페이스트를 동결건조 또는 분무건조 방법으로 건조시켜 제조된 커피 원두 고형물 또는 분말을 제공한다.

또 본 발명은 상기 본 발명의 커피 원두 고형물 또는 분말을 포함하는 식품을 제공한다.

본 발명의 생산물이 적용될 수 있는 식품은 음료, 빙과류, 유제품, 제과, 제빵, 떡, 주류 등이 있다.

본 발명에 따른 생산물이 식품 또는 음료 제품의 성분으로서 사용되는 경우 이것은 원하는 효과를 달성하기 위해 식품 또는 음료 제품의 제조 방법 중 임의의 적합한 단계에 첨가될 수 있다. 본 발명의 생산물은 원하는 효과, 예를 들어, 항산화 효과를 불러일으키기에 적합한 임의의 양으로 첨가될 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 제조되는 식품 또는 음료 제품은 예를 들어, 커피 베이스 음료, 티 베이스 음료, 소프트 드링크, 유제품,과자 제품 또는 영양 보충물일 수 있다.

또한 본 발명은 항산화 특성이 요구되는, 예를 들어, 저장 동안 제품의 성분의 산화를 방지하기 위한 항산화제로서의 예를 들어, 제품, 예를 들어, 식품 또는 음료 제품 내 성분으로서의 본 발명의 생산물의 용도에 관한 것이다. 항산화제는 다수의 제품에서 통상적으로 사용되고, 본 발명의 생산물은 통상의 항산화제와 유사한 방식으로 사용될 수 있다.

본 발명에서 '초미세 입자'란 입자 직경이 10㎛ 이하인 입자를 의미한다.

이하 본 발명을 설명한다.

본 발명의 과제인 커피원두 전체를 가용화할 수 있는 초미세 입자의 액상 분말을 제조하기 위해서 본 발명자는 아래와 같이 여러 단계의 공정을 거쳐 본 발명의 과제를 해결하였다.

1. 커피원두 선별 및 로스팅 단계:건조된 커피 원두를 선별하여, 볶음기(커피로스터)을 이용하여 볶음 온도와 볶음시간을 조절하여 로스팅(볶음 공정)을 수행하는 단계.

2. 냉각 및 저온 건식 분쇄 단계:로스팅이 끝난 커피원두를 통상적인 방법(냉풍 냉각 등)으로 빠른 시간 내에 냉각한 후, 곧바로 맷돌 타입의 디스크 분쇄기를 이용하여 되도록 미세한 분말로 분쇄하되, 분쇄온도는 상온 이하(바람직하게는 15℃ 이하)의 저온 상태를 유지하면서 분쇄하는 단계.

3. 분쇄한 분말을 냉수(차가운 정제수)에 침지시켜 커피원두 분말 입자 내 수분을 최대한 함침시키는 단계.

4. 커피원두 액상 페이스트 분말을 맷돌 타입의 디스크 분쇄기(콜로이드밀 포함)또는 가압방식의 고속회전 카터(믹서)기 또는 비드밀 등을 이용하여 습식 분쇄하며, 분쇄온도는 상온 이하(바람직하게는 15℃ 이하)의 저온상태를 유지하면서 분쇄하는 단계로서 최종 목적물(초미세 입자의 액상 분말(페이스트))을 획득하는 단계.

상기 제조공정 단계를 거치는 본 발명은 제조 공정단계에서 커피향의 손실을 최대한 억제할 수 있으며, 최종 획득물인 초미세입자의 커피원두 페이스트(액상 분말)은 습식분쇄 과정을 통해 커피원두의 모든 성분이 거의 완벽하게 분산된 에멀션 상태가 되어 커피향 성분의 휘발 등 손실이 극히 제한되며,냉동 또는 냉장 보관하는 경우 커피향 성분을 비롯한 모든 성분이 잘 변성되지 않아 장기간 보관이 가능한 최종 획득물을 제조할 수 있었다.

일반적으로, 커피 원두는 지질 함량이 높고 분쇄가 어려운 섬유질 등 여러 성분으로 인해 커피원두 전체를 초미세입자로 분쇄한다는 것은 실로 어려운 과제이며, 현재 커피산업계에서는 최대 관심 분야로서 많은 연구개발을 시도되고 있는 실정이나, 아직까지 별다른 성과를 내고 있지 못하는 과제인 바,

상기 본 발명은 이러한 측면에서 획기적인 발명이라 할 수 있으며, 본 발명은 커피원두에만 국한되지 않고 여러 가지 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 열매 등 특히, 곡물(대두 등)에도 확장하여 적용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명을 통하여 알 수 있는 바와 같이,

본 발명은 첫째, 현재 식품에 많이 사용하고 있는 커피 추출물보다 원두커피의 풍미가 뛰어나고 영양성분을 많이 함유하고 있어 커피음료, 유제품, 빙과류, 제과, 제빵 등 식품분야에 적용이 가능하고, 특히, 커피추출물은 커피향 등 풍미가 약해 이를 보완하고자 대부분 사용하고 있는 인체의 유해성이 의심스러운 합성착향료(커피향)를 대체할 수 있을 것으로 보이며,

둘째, 기체, 액체, 고체분리가 어려운 에멀션 상태의 액상 페이스트로서 커피 향 성분의 휘발 등 손실이 없는 안정화된 상태이므로, 여러 식품분야에 적용이 용이하고, 장기 보관 유통이 가능하며,

셋째, 통상적인 커피추출물에서 제공하는 영양성분 이외에 풍부한 커피향 풍미 뿐 만이 아니라, 인체에 유익한 식이섬유, 단백질, 다당체 등 많은 유용성분을 제공할 수 있으며,

넷째, 기존 커피추출물을 획득하기 위해 수행되는 생산공정(추출 및 농축 공정 등)비용 대비 제조비용이 저렴하여 가격경쟁력 확보도 용이하다.

도 1은 커피원두 분말 입도측정자료를 나타낸다.
도 2 및 도 3 은 커피원두 페이스트(액상분말) 입도측정자료를 나타낸다.
상기 도 1 과 2 및 3의 표에서 나타낸 번호 1, 2, 3은 측정 횟수를 나타낸 것으로, 동일한 조건으로 처리된 시료를 1회, 2회, 3회 반복으로 측정한 값이며, D 03, D06, D10....에서, D값은 측정 시료중의 %함량에 따른 입자 사이즈를 표현한 것으로 즉 D 03은 시료중 3%의 입자가 통과가 가능한 입자 크기이다. 예를 들어, 도 1에서 D 50 = 19.21이라는 값은 총 입자의 50%가 pass했을 때 입자크기가 19.21㎛라는 뜻이며, 즉, D50은 평균 입도값을 의미한다. 또 도 1 과 2 및 3의 그래프의 X축은 입자크기(㎛)를 뜻하고, 그래프의 y축(오른쪽 Diff%(Different))은 각각의 입도 범위 안의 %를 뜻하며, 그래프의 y축(왼쪽 Cumm%(Cumulant))은 입도의 누적%를 뜻한다. 한편, 첨부한 그래프는, 각 분석 시료를 3회 측정한 값으로 각각의 측정값이 큰 차이가 없어 데이터 값은 신빙성이 있다는 것을 의미함. (그래프에서의 적색은 1번, 녹색은 2번 및 청색은 3번째 측정한 것을 나타냄).
도 4는 본 발명에 따른 커피원두 초미세 입자의 액상분말(페이스트) 제조 공정도이다.

이하 비한정적인 실시예 등을 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 의도로 기재된 것으로서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되지 아니한다.

먼저, 통상적으로 건조된 커피원두를 선별하고,

다음으로 상기 선별된 커피원두를 로스팅한다.

본 단계는 볶음기(커피로스터)을 이용하여 볶음 온도와 볶음시간을 조절하여 로스팅 하되, 로스팅은 일반적인 경우 190~220℃에서 10~20분간 볶음 공정을 수행 하면 되지만, 커피원두의 종류, 제품의 용도, 소비자의 요구 등에 따라 볶음 조건을 달리 할 수 있다.

다음으로, 상기 로스팅이 끝난 커피원두는 통상적인 방법(냉풍 냉각 등)으로 빠른 시간 내에 냉각함과 동시에 로스팅 공정에서 분리된 원두껍질 및 탄화물 등을 제거한 후, 곧바로 맷돌 타입의 디스크 분쇄기를 이용하여 되도록 미세한 분말로 분쇄하되, 분쇄온도는 상온 이하(바람직하게는 15℃ 이하)의 저온 상태를 유지하면서 분쇄를 수행한다.

본 단계에서, 커피원두는 조지방이 12~15% 정도 함유되어 있어,통상적으로 많이 사용하고 있는 핀밀, 롤밀, 볼밀, ACM(기류분쇄기) 등은 지질로 인해 뭉침현상이나 분쇄기내 부착현상 때문에 커피원두의 미세분말로의 분쇄는 사실상 불가능하여 맷돌 타입의 디스크 분쇄가 바람직하다.

분쇄온도를 15℃ 이하의 저온을 유지하기 위하여는 맷돌(디스크) 내부가 저온이 유지되도록 냉각장치가 부착된 특수 분쇄기 사양이 요구된다.

분쇄온도를 상온 이하(바람직하게는 15℃ 이하)의 저온으로 유지해야하는 사유는 커피향 손실 방지 및 커피원두 내 성분 변화 방지 등의 목적을 달성하기 위함이다. 다만, 이 단계의 분쇄공정은 약간의 커피향 손실 및 커피성분 변화가 발생될 수 있지만, 통상적인 원두커피 분쇄기를 이용하여 분쇄하여도 무방하다.

실시예 1: 건식 분쇄 단계

수냉식 냉각장치가 부착되어 있어 15℃ 이하로 분쇄가 가능한 일본 W사의 맷돌 타입의 디스크 분쇄기를 사용하여, 로스팅된 커피원두(콜롬비아 아라비카종 파티오부니또) 1kg 분쇄하였다.

이 때, 분쇄 후 커피원두분말을 레이저 입도측정기(BETTERSIZE 9300S 모델) 로 측정한 결과 분쇄 후 분말 입도는 평균 600 mesh(23㎛), 최대 입자 크기는 190 mesh(80㎛)로 밀가루 수준 이상의 양호한 미세분말을 획득할 수 있었다.

다음으로 상기 공정을 통하여 얻어진 분쇄한 분말을 냉수(차가운 정제수)에 침지시켜 커피원두 분말 입자내 수분을 최대한 함침시키며 혼합하는 단계를 수행하였다.

본 과정에서 커피원두 분말은 이미 로스팅을 통해 수분을 거의 제거한 상태이므로, 커피 원두분말은 수분흡수가 빠른 편이나, 수분흡수력과 수분흡수시간은 입자의 크기(입자가 작을수록 표면적이 넓어 수분흡수가 빠름), 물(정제수)의 양, 교반(물리적인 힘을 가해 수분이 잘 흡수되도록 섞어 주는 것) 정도 등에 따라 달라지나, 커피분말의 중량대비 1.5 ~ 3배수의 물(정제수)에 미세한 커피분말을 침지시켜 교반할 경우 커피분말의 입자는 물을 흡수하여 입자의 크기가 팽창되는 것보다 수용성 물질이 물에 용해되는 양이 많아, 입자의 크기는 오히려 작아진다.

이 단계에서의 물(정제수)의 양은 제품의 용도 등에 따라 물(정제수)의 양 은 조절할 수 있으나, 커피원두 분말 중량 대비 1.5 ~ 3배수(바람직하게는 2배수)정도가 적당하며, 커피원두의 물의 흡수와 용해에 따른 입자의 안정 화는 약 30분이내에 이루어져, 커피원두 분말은 점성을 가진 액상 페이스트 분말 형태로 바뀌게 된다.

이때 물을 2배수 이상을 혼합하면 시간이 지나면서 물과 고형물간 층분리가 일어 날 수 있다.

실시예 2:혼합, 교반 및 침지

1 리터 비이커 4개에 15℃ 이하의 차가운 물을 각각 150ml, 175ml, 200ml 를 넣고 실시예 1에서 만든 커피원두 미세분말을 각각 100g씩 넣은 후, 유리봉을 이용하여 혼합, 교반하였더니, 손쉽게 액상 페이스트 분말을 만들 수 있었으며, 물의 양이 많을수록 혼합이 손쉬웠다.

분말 입자끼리 뭉치지 않게 혼합 교반하는 동안 1 ~ 5분 간격으로 입자의 크기를 측정하였으며, 20분경과 후 분말입자의 크기는 별로 변화를 보이지 않음에 따라 15분 정도 지나면 커피원두 분말은 물의 흡수 및 용해가 완료된 것으로 보인다( 표 1 참조).

구 분	물 150ml 혼합		물 175ml 혼합		물 200ml 혼합
구 분	평균 입도	최대 입도	평균 입도	최대 입도	평균 입도	최대입도
혼합전	23	80	23	80	23	80
혼합 후 1분	21	73	20	68	21	77
혼합 후 3분	19	69	19	68	21	75
혼합 후 5분	19	67	18	64	21	76
혼합 후 10분	18	61	18	65	21	75
혼합 후 15분	17	59	17	61	20	72
혼합 후 20분	16	59	16	58	20	70
혼합 후 1일	16	59	16	58	20	70

상기 표 1은 혼합, 교반 등 침지 시간대별 입도 측정자료이며, 단위는 ㎛이다.

다음으로, 상기 단계에서 물과 혼합한 커피원두 액상 페이스트 분말을 맷돌 타입의 디스크 분쇄기를 이용하여 습식 분쇄하며, 분쇄온도는 상온 이하 (바람직하게는 15℃ 이하)의 저온 상태를 유지하면서 분쇄하여 최종 목적물 (초미세 입자의 액상 페이스트 분말 )을 획득하는 단계를 수행하였다.

이 단계에서 습식 분쇄되어 나오는 입자의 크기는 맷돌(디스크)의 표면의 골(홈)의 크기와 밀도, 윗 맷돌과 아랫 맷돌의 간격, 맷돌의 회전속도 등에 의해 결정된다.

초미세 입자의 커피원두 액상분말을 제조하기 위하여는 맷돌(디스크) 습식 분쇄를 한번 하는 것보다 골(홈)의 크기와 밀도가 다른 종류의 맷돌(디스크 ) 분쇄기(콜로이드밀 포함)를 2번 이상 다단계 (최종단계에서 가장 미세한 맷돌 사용) 분쇄를 하는 것이 보다 바람직하다.

이 단계에서의 습식분쇄는 맷돌 타입의 디스크 분쇄기(콜로이드밀 포함) 이외에도, 가압 방식의 고속회전 카터(믹서)기 또는 비드밀 등을 사용하여도 무방하고, 1차 습식분쇄는 맷돌 타입의 디스크 분쇄기(콜로이드밀 포함)로 2차 습식분쇄는 가압 방식의 고속회전 카터(믹서)기 또는 비드밀 등을 사용하여도 된다.

다만, 커피향 손실 방지 및 커피원두 내 성분 변화 방지 등의 목적을 달성 하기 위해 분쇄온도는 상온 이하(바람직하게는 15℃ 이하)의 저온을 유지하는 것이 필요하다.

실시예 3:습식 분쇄

실시예 2에서 만들어진 커피원두 액상 페이스트분말 4종류의 샘플 각 1kg씩을 가지고 15℃ 이하로 습식분쇄가 가능한 일본 W사의 맷돌 타입의 디스크 분쇄기의 가장 미세한 맷돌(디스크)을 사용하여 분쇄하였다.

습식 분쇄된 액상 페이스트 분말을 레이저 입도측정기(BETTERSIZE BT9300S 모델) 로 측정한 결과 가장 좋은 결과를 나타낸 것은 실시예 2에서 만들어진 샘플 중 물(정제수)의 양을 커피원두 중량 대비 2배수로 침지, 혼합한 샘플로서 습식 분쇄 후 분말 입도는 평균 1340 mesh, 최대 입자 크기는 350 mesh로 음료로 사용이 가능한 정도의 초미세입자 액상분말을 획득할 수 있었다.(표 2 참조)

구 분		습식분쇄 전 입도		습식분쇄 후 입도
사용원료	물첨가량	평균	최대	평균	최대
(실시예 2)에서 만든 원료	2.0배	600mesh (23㎛)	190mesh (80㎛)	1340mesh (10㎛)	350mesh (39㎛)

상기 표 2는 샘플별 입도 측정 결과를 나타낸 표이다.

다음, 상기 전 단계에서 만들어진 커피원두 액상분말을 필터 등을 이용하여 원하는 입자 크기보다 큰 입자들을 분리하여 상기 전 단계로 보내어 재 분쇄하도록 하고 원하는 입자크기를 만족하여 필터를 통과하는 페이스트(액상분말)를 획득하는 단계를 수행할 수 있다.

본 과정은 상기 전(전) 단계에서 만들어진 페이스트(액상분말) 입자가 원하는 수준에 도달된다면 이 단계는 불필요한 단계이나,원하는 입자 수준에 못 미칠 경우에는 불가피하게 필터 등을 이용하여 분급을 하는 단계를 거쳐야만 된다.

필터 등을 이용하여 원하는 입자 크기보다 큰 입자들을 분리하여 상기 전 단계로 보내어 재 분쇄하도록 하고 원하는 입자크기를 만족하여 필터를 통과하는 페이스트(액상분말)를 획득하는 단계이다.

이 경우 필터 등은 통상 산업적으로 사용하는 필터장치(필터프레스, 드럼 필터, 데칸터(Decanter) 등)를 활용하면 된다.

실시예 4 : 습식 분쇄

실시예 1에서 만들어진 건식 분쇄한 커피원두분말에 커피원두분말 중량 대비 2.5배수의 정제수를 혼합, 교반하여 만든 커피원두 액상 페이스트 샘플 10kg을 가지고 상온이하의 습식분쇄가 가능한 독일 M사의 비드밀을 사용하여 습식 분쇄하였다.

습식 분쇄된 액상 페이스트 분말을 레이저 입도측정기(BETTERSIZE BT9300S 모델)로 측정한 결과, 분말 입도는 평균 2㎛, 최대 입자 크기는 6㎛ 정도의 초미세입자 액상분말을 획득할 수 있었다.(표 3 참조)

구 분		습식분쇄 전 입도		습식분쇄 후 입도
사용원료	물첨가량	평균	최대	평균	최대
(실시예 1)에서 만든 건식분쇄 커피원두 분말	2.5배	600mesh (23㎛)	190mesh (80㎛)	2㎛	6㎛

상기 표3은 샘플별 입도 측정 결과를 나타낸 표이다.

실시예 5: 관능 평가

시중에서 판매되고 있는 커피우유(라떼)제품(비교제품)과 실시예 3에서 만든 커피원두 액상분말을 비교제품의 커피추출액과 동일한 함량으로 커피우유(라떼)제품을 만들어 여러 사람의 관능 비교평가를 실시하였다.

평가 결과 모든 평가자로부터 본 발명에 의해 만들어진 커피우유(라떼) 제품이 원두커피향의 풍미가 단연 우수하다는 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다(표 4 참조)

구 분	원두커피향 풍미 평가				비 고 (평가의견 요약)
구 분	매우 좋다	좋다	보통 이다	나쁘다	비 고 (평가의견 요약)
발명 적용 제품 1	8명	7명	-	-	- 평가자 모두 일치된 의견으로 비교제품 대비 풍부한 원두커피향 풍미가 느껴진다는 평가임.
발명 적용 제품 2	11명	4명	-	-
발명 적용 제품 3	15명	-	-	-
비교 제품	-	3명	10명	2명	- 대부분 원두 커피향은 약하다고 평가 하며, 합성착향료가 첨가된 사실을 알지 못하였음.

표 4는 관능 평가 결과 표이다.

본 관능 평가자는 15명으로, 관능검사요원 및 서울대학교 화학생물공학부 교수, 대학원생 등이었으며, 비교제품은 우유 제조기업인 M사 제품이고,

해당 제품의 원재료명 및 함량은 다음과 같았다:원유 60%, 정제수, 액상과당, 커피추출액 1.7% (고형분 34%이상), 코코아파우더, 탄산수소나트륨, 합성착향료(커피향), 수크릴로스(합성 감미료)

상기 표에서 발명 적용 제품 1 : 본 발명의 실시예에서 만든 최종 획득물 사용하였으며, 원재료명 및 함량은 우유(M사) 60%, 정제수, 본 발명의 커피 액상 페이스트 1.7% (고형분 33.3%) 및 설탕을 사용하였으며, 설탕의 함량은 비교제품의 당도(Brix) 12.5와 동일하게 첨가하였다.

발명 적용 제품 2 : 발명 적용 제품 1과 동일하나, 커피 액상 페이스트를 2.0% (고형분 33.3%)로 상향 조정한 제품이고,

발명 적용 제품 3 : 발명 적용 제품 1과 동일하나, 커피 액상 페이스트를 2.5% (고형분 33.3%)로 상향 조정한 제품이며,

또한 발명 적용 제품에 첨가한 커피 페이스트는 커피원두 전체로 만들어진 것이고, 비교제품의 커피추출액은 원두커피를 열수 추출하여 얻어진 추출물 (수용성)로 통상 원두커피로부터 40%이하 정도 획득할 수 있으므로, 동일비율로 첨가하였더라도 비교제품에 사용한 커피추출물의 커피원두 사용량은 발명 적용제품에 첨가한 커피페이스트의 커피원두 사용량의 약 2.5배 수준이며,

비교제품은 합성착향료(커피향)을 첨가하였음에도 불구하고, 발명 적용 제품 대비 원두커피향의 풍미도가 떨어지는 것으로 평가되었다.

상기 실시예를 통해 설명한 바와 같이 본 발명은 제조 공정단계에서 커피향의 손실을 최대한 억제할 수 있고, 최종 획득물이 초미세입자의 페이스트(액상분말) 상태이며, 습식분쇄 과정을 통해 커피원두의 모든 성분이 거의 완벽하게 분산된 에멀션 상태가 되어 커피향 성분의 휘발 등 손실이 극히 제한되며,

냉동 또는 냉장 보관하는 경우 커피향 성분을 비롯한 모든 성분이 잘 변성되지 않아 장기간 보관이 가능하다는 특징이 있다.

또한, 최종 획득된 초미세입자의 페이스트(액상분말)는 커피음료, 유제품, 빙과류, 제과, 제빵 등에 적용하면 합성착향료(커피향)을 첨가하지 않더라 도 원두커피향의 풍미가 뛰어난 제품을 만들 수 있을 뿐 아니라, 사용이 편리하여 광범위하게 사용처가 확대될 수 있을 것이다.

특히, 현재 많이 사용되고 있는 열수 추출로 제조되는 커피 추출물의 기존 추출 및 농축 공정 등에 비해 생산비용이 적게 소요되어 가격경쟁력 확보도 용이할 것으로 보인다.

Claims

a)커피 원두를 선별하여 로스팅하는 단계;
b) 상기 로스팅된 커피 원두를 냉각한 후 분말형태로 분쇄하는 단계;
c)상기 분쇄된 커피 원두 분말을 물에 침지시켜 혼합하여 페이스트를 만드는 단계;및
d) 상기 커피 원두 페이스트를 분쇄기 또는 믹서기를 이용하여 습식 분쇄하는 단계
를 포함하는 커피향의 풍미가 보존되는 초미세 입자의 커피 원두 페이스트를 제조하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 d) 단계의 습식 분쇄는 1회 이상 수행되는 것을 특징으로 하는 커피향의 풍미가 보존되는 초미세 입자의 커피 원두 페이스트를 제조하는 방법.
제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 d) 단계 후에 얻어진 커피 원두 페이스트를 여과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피향의 풍미가 보존되는 초미세 입자의 커피 원두 페이스트를 제조하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 b)단계는 로스팅된 커피 원두를 냉각하여 상온 이하에서 분쇄하는 것을 특징으로 하는 커피향의 풍미가 보존되는 초미세 입자의 커피 원두 페이스트를 제조하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 c)단계는 b) 단계에서 얻어진 분쇄된 커피 원두 분말을 상온 이하의 물에 침지시켜 혼합하는 것을 특징으로 하는 커피향의 풍미가 보존되는 초미세 입자의 커피 원두 페이스트를 제조하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 d)단계는 상온 이하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 커피향의 풍미가 보존되는 초미세 입자의 커피 원두 페이스트를 제조하는 방법.
제 1항 또는 제 2항의 방법에 의하여 제조된 초미세 입자의 커피 원두 페이스트.
제 7항의 커피 원두 페이스트를 포함하는 식품.
제 7항의 커피 원두 페이스트를 동결건조 또는 분무건조 방법으로 건조시켜 제조된 커피 원두 고형물 또는 분말.
제 9항의 커피 원두 고형물 또는 분말을 포함하는 식품.